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揭秘中興通訊5G創新黑科技

2019-08-15  來源:中國信息產業網  作者:

在中興通訊上海研究所,隱藏著一個不為人知的研發機構,大部分中興員工都不太了解。如此保密和低調的背后,卻走出了震驚全球移動領域,屢獲殊榮,譽滿全球的高科技創新產品,例如2016年巴塞羅那世界移動大會,中國企業第一次榮獲“最佳移動技術突破獎”和“CTO Choice”雙料大獎的中興Pre5G MM產品,例如今年在歐洲Orange SA網絡實現了5G全息通信...

基于在5G領域多年的深厚積累,中興通訊在5G核心技術和產品領域做出了卓越成就。筆者有幸探訪了中興通訊5G創新實驗室。在這個不許拍照、不許錄像的實驗室里,琳瑯滿目地陳列著各種5G黑科技和實物,可以直觀地觸摸到平時經常聽說、卻難得一見的核心科技產品。特別是中興通訊在Massive MIMI產品的系列創新和突破,為5G MM產品定義了新的業界標桿。

黑科技之一:天線一體化

5G 相對于4G天線的最大特征,就是通道數成倍增長。中興通訊的突破性創新,最直觀的感受就是天線部分。

2015年,中興通訊突破性的架構創新,業界首創射頻和天線一體化融合天饋系統,采用PCB直插式架構,無饋線,無電調,插損更小并且可以進行靈活的數字側波束賦形。天線和射頻模塊從分離架構走向了一體化架構,原來的架構是BBU+RRU+天線變成了BBU+AAU,目前已成為全行業5G宏站天饋前端的通行做法。

下一代Massive MIMO天線,中興通訊將實現天線和濾波器的一體化融合,并將更多技術研究成果應用于5G設備中,進一步降低5G基站整機體積和成本。讓5G網絡建設更輕松,更便捷。

黑科技之二:濾波器微型化

無線電信號從天線發射出去前,需要經過濾波器進行處理。4G Massive MIMO采用的是和傳統宏站一樣的金屬腔體濾波器。為了使用5G基站通道數增加以及整機降重降體積的需求,2017年中興通訊采用一體化成型,自動化調試工藝,在同等性能要求下,使用小腔體濾波器實現了體積縮小70%,重量縮小50%的成果,為整機瘦身。2019年,中興通訊將采用新一代的陶瓷濾波器,使整機更輕更薄。在未來產品中,中興通訊將實現天線和濾波器的一體化融合,進一步給整機降體積省成本。

黑科技之三:功放芯片化

功放是射頻部分最重要的最重要的組成部分,功放性能直接決定了整機功耗、散熱等參數。

2015年之前,中興通訊4G Massive MIMO的功放采用LDMOS材料,效率約百分之四十,機頂功率120W。在2017年,采用芯片化結合GaN(氮化鎵)材料,實現功放器件小型化飛躍,面積縮小1/2,機頂功率可以達到200W,功放效率達到47%。5G第二代功放將在第一代基礎上繼續集成化,面積持續縮小,效率達到50%,帶寬達到200MHz,機頂功率達到320W。

功放效率和尺寸的演進,就像是中興通訊Massive MIMO整機的演進的縮影,尺寸持續縮小,效率不斷提升,熱耗不斷降低。

黑科技之四:芯片自主化

如果將一臺5G 整機比做汽車的話,芯片和算法便類似于發動機與控制系統。中興通訊具備完整的基站核心芯片自主研發能力,并實現了基帶芯片從28nm到7nm設計能力的飛躍,7nm芯片將在今年商用,并預計在2021年實現基帶芯片5nm。同時數字中頻芯片也實現了從40nm到7nm的三代自主研發,7nm芯片將在今年商用,并計劃下一代芯片將實現5nm。

中興通訊的自研算法,為Massive MIMO整機性能保駕護航。通過Massive MIMO 系統仿真平臺和鏈路仿真平臺進行網絡級性能的提升,通過性能優化平臺和智能節電平臺進行設備級的性能提升。

黑科技之五:基站輕量化

5G基站引入大規模天線技術,AAU的體積、重量、散熱都受到挑戰。中興通訊通過結構創新設計優化整機體積重量,引入新材料、新工藝,在整機結構上實現了輕量化。例如傳統設計的散熱齒,下部熱量上部擴散,造成散熱齒結構上部溫度高,降低散熱效率,成為散熱瓶頸。中興通訊獨特的V齒結構設計,改進散熱氣流,使冷空氣正面進兩側出,避免熱級聯,散熱提升20%,成為業界首創。

5G第一代Massive MIMO基站體積和重量都已減少1/3,下一代基站,在陣子數不變的情況下,AAU厚度會進一步降低。

自主構建DevOps研發管理平臺

為了有效支撐全球范圍內3萬多專業研發人員同時進行的管理需求,中興通訊以安全合規為基石,將IT理念應用于CT研發管理,開發出獨樹一幟的DevOps系列化研發管理工具和流程,分布在7個不同城市的11個數據中心的大規模服務器云組成,支持全球15個研發中心、超過600個項目的研發需求,保障軟硬件產品質量、人均效率提升50%,大大加快了研發整體進度。

以2018年為例,中興通訊年代碼變更量超過10億行,程序員代碼產出量處于業界領先地位,代碼開發效率超過主流互聯網公司。生成制品數量2.3億、下載制品次數10.6億、制品上傳量1.5PB,制品下載量2.2PB,制品庫中央集群部署規模位列全球前沿。安全合規實現了零違規、零缺陷、零漏洞、零病毒;每日構建次數超過14萬次,是中國為數不多的日構建量超過10萬次的公司。

通過自動化、敏捷化和智能化,DevOps系統很好的支撐起了中興整體研發流程,為中興產品質量及研發效率提供了強有力的保障。實現了當今數字化時代下的極速研發,有力保障了中興的產品質量和研發進度。

開放合作,互惠共贏

中興通訊在苦練內功,不斷提升產品科技競爭力的同時,也主動敞開大門,積極與業界伙伴開放合作、互惠共贏。

目前,在核心網、芯片、終端、測試儀表等5G相關領域,中興通訊已經與20家合作伙伴完成了一系列的合作和互通性測試,取得了一系列的領先的成果。如:與高通和中國移動合作完成全球首個基于2.6G的SA互操作性開發測試(IODT, interoperability and development testing),全球首個基于3.5G的NSA IODT;與中國聯通合作完成了全球首個商用終端的first call和中國電信首個基于R15版本的SA架構下3.5G的外場first call。

關鍵詞:中興通訊 5G

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